Nisbiylik nazariyasidagi takyonlar

TAXION

Taxyon (/ ˈtækiɒn /) yoki taxyonik zarracha har doim yorug'likka qaraganda tezroq yuradigan faraziy zarradir. Aksariyat fiziklar yorug'likdan tezroq bo'lgan zarralar mavjud bo'la olmaydi, chunki ular ma'lum fizika qonunlariga mos kelmaydi. [1] [2] Agar bunday zarralar mavjud bo'lgan bo'lsa, ular yordamida taxyonik antitelefonni yaratish va yorug'likdan tezroq signallarni yuborish mumkin edi, bu esa (maxsus nisbiylik bo'yicha) nedensellikni keltirib chiqaradi. [2] Bunday zarrachalar borligi to'g'risida eksperimental dalillar topilmadi.

5. 
   C. G. Sudarshan, V.K Deshpande va Baydyanat Misra birinchi bo'lib zarrachalarning mavjudligini yorug'likka qaraganda tezroq taklif qildilar va ularni "meta-zarralar" deb nomladilar. Shundan so'ng zarralarning nurdan tezroq harakatlanish ehtimoli ham Robert Erlich va Arnold Sommerfeld tomonidan bir-biridan mustaqil ravishda taklif qilingan. Ushbu atamani ishlab chiqqan 1967 yilda nashr etilgan maqolada [3] Jerald Feynberg taxyonik zarralar kvant maydonining kvantlari bo'lishi mumkin degan fikrni ilgari surdi, ammo tez orada hech qanday sharoitda bunday xayoliy massa maydonlarining hayajonlari nurdan tezroq tarqalmasligini angladilar, [4] va buning o'rniga xayoliy massa beqarorlikni keltirib chiqaradi. [1] Shunga qaramay, zamonaviy fizikada taxyon atamasi ko'pincha nurdan tezroq bo'lgan zarrachalarga emas, balki xayoliy massa maydonlariga ishora qiladi. [1] [5] Bunday sohalar zamonaviy fizikada muhim rol o'ynadi.
   

Bu atama yunon tilidan keladi: bāp, tezkor, tezkor. Bir-birini to'ldiruvchi zarrachalar turlari lyuks (har doim yorug'lik tezligida harakat qiladi) va bradyonlar (har doim yorug'likdan sekinroq harakat qiladi) deb nomlanadi; bu ikkala zarracha turi mavjud ekanligi ma'lum.


Nisbiylik nazariyasidagi takyonlar
Maxsus nisbiylikda yorug'likdan tezroq bo'lgan zarracha vaqtga o'xshash to'rt impulsga ega oddiy zarrachalardan farqli o'laroq kosmosga o'xshash to'rt impulsga ega bo'lar edi [3]. Ba'zi nazariyalarda taxyonlarning massasi xayoliy deb qaralsa ham, ba'zi zamonaviy formulalarda massa haqiqiy deb hisoblanadi, [6] [7] [8] bu maqsad uchun impuls va energiya formulalari qayta aniqlanadi. Bundan tashqari, takyonlar energiya-momentum grafigining kosmosga o'xshash qismida cheklanganligi sababli, ular subluminal tezlikka qadar sekinlasha olmadilar. [3]
Asosiy maqolalar: Mass § Taxyonik zarralar va xayoliy (murakkab) massa va Taxyonik maydon
Lorentsning o'zgarmas nazariyasida oddiy nurdan sekinroq zarrachalarga (ba'zida taxyonlar munozaralarida "bradyonlar" deb nomlanadi) taalluqli bo'lgan bir xil formulalar taxyonlarga ham tegishli bo'lishi kerak. Xususan, energiya-impuls aloqasi:

E^2=(pc)^2+(mc^2)^2
(p-bradyonning relyativistik momenti va m-uning qolgan massasi) zarraning umumiy energiyasi uchun formulasi bilan birga hali ham bajarilishi kerak:


E=mc^2/sqrt(1-v^2/c^2)
Ushbu tenglama shuni ko'rsatadiki, zarrachaning umumiy energiyasida (bradyon yoki taxyon) uning tinchlik massasidan ("tinchlik massasi - energiya") va uning harakatidan, kinetik energiyadan hissa bor. V c dan katta bo'lsa, energiya tenglamasidagi maxraj xayoliy bo'ladi, chunki radikal ostidagi qiymat salbiy bo'ladi. Umumiy energiya haqiqiyligi sababli [shubhali - muhokama] numeratori ham xayoliy bo'lishi kerak: ya'ni qolgan massa m xayoliy bo'lishi kerak, chunki boshqa sof xayoliy songa bo'linadigan sof xayoliy raqam haqiqiy sondir.


Nazariyaning ba'zi zamonaviy formulalarida taxyonlarning massasi haqiqiy deb hisoblanadi.
SPEED
Qiziqarli ta'sirlardan biri shundaki, oddiy zarrachalardan farqli o'laroq, tachyonning tezligi uning energiyasi pasayganda ortadi. Xususan, cheksizlikka yaqinlashganda {\ displaystyle E} E {\ displaystyle v} v nolga yaqinlashadi. (Oddiy bradyonik moddalar uchun, E tezligi oshib boradi va o'zboshimchalik bilan v c, ga teng bo'ladi). Shuning uchun, bradyonlarga yengil tezlik to'sig'ini buzish taqiqlangani kabi, taxyonlarga ham pastdan sekinlashishi taqiqlangan, chunki to'siqqa yuqoridan yoki pastdan erishish uchun cheksiz energiya talab qilinadi.


Albert Eynshteyn, Tolman va boshqalar ta'kidlaganidek, maxsus nisbiylik nurdan tezroq zarrachalar, agar ular mavjud bo'lsa, o'z vaqtida orqaga qarab aloqa qilish uchun ishlatilishini nazarda tutadi. [9]